CN107864342A - 图像亮度调节方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种图像亮度调节方法及装置，用于调节动捕相机拍摄的图像的亮度，所述方法包括：将所述图像划分为多个子图像区域；计算每个所述子图像区域对应的增益补偿值；根据计算出的所述增益补偿值调节每个所述子图像区域的增益，以使得同种目标物在所述多个子图像区域中所成图像的亮度一致；其中，同一所述子图像区域的亮度一致。应用本发明的技术方案，能够保证动捕相机的捕捉效果，避免图像部分区域出现过亮或过暗的问题。
Description
技术领域
本发明属于光学动捕技术领域，尤其涉及一种图像亮度调节方法及装置。
背景技术
目前，在实现目标物的运动捕捉时，通常采用光学动捕相机获取目标物的三维空间位置。现有的光学动作捕捉主要采用标记点式光学动作捕捉系统，该系统包括：光学标记点(Markers),动作捕捉相机(后文简称动捕相机)、信号传输设备以及数据处理中心。当运动物体粘贴上Markers并运动时，多个动作捕捉相机从不同角度探测Marker点，并将探测到的Marker点的空间位置信息通过信号传输设备实时传输至数据处理中心。数据处理中心根据预算算法计算出Marker点的空间坐标，从而获得运动物体的运动轨迹。其中，标记式动捕包括：主动和被动两种，而被动式动捕因其高精度的捕捉效果而得到广泛使用。
光学动作捕捉系统的核心部件是动捕相机。当前，在动捕相机的镜头周围分布着多个灯珠，如红外LED灯。在使用时，这些红外LED灯发光照射Marker点，从而获取目标物的三维空间位置。当前，动捕相机所用的光源发光不均匀，具体来说，灯珠发射的出射角越大，亮度越暗。相应地采用动捕相机拍摄的图像的亮度也是不均匀的，图像会出现中心较亮边缘较暗的问题。例如，当动捕相机光源的亮度从中心以同心圆的形式向四周递减时，采用该动捕相机拍摄的图像则出现中间亮四周暗的现象。
在实际使用中，用户会根据动捕相机拍摄的图像调整光源亮度、增益、曝光时间等参数，从而使动捕相机的捕捉效果达到最佳。然而，由于动捕相机拍摄的图像的亮度是不均匀的，该亮度不均匀的图像为标准进行增益等参数的调节，会大大地限制动捕相机的捕捉效果。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种图像亮度调节方法、装置，旨在解决现有动捕过程中因动捕相机的照明亮度不均匀而限制动捕相机的捕捉效果的问题。
鉴于此，本发明实施例提供了一种图像亮度调节方法，用于调节动捕相机拍摄的图像的亮度，所述方法包括：
将所述图像划分为多个子图像区域；
计算每个所述子图像区域对应的增益补偿值；
根据计算出的所述增益补偿值调节每个所述子图像区域的增益，以使得同种目标物在所述多个子图像区域中所成的图像的亮度一致；
其中，同一所述子图像区域的亮度一致，所述同种目标物为距所述动捕相机距离相同、种类相同且拍摄角度不同的目标物。
其中，所述将所述图像划分为多个子图像区域，具体包括：
以同心圆或同心正方形形式将所述图像划分为多个子图像区域。
其中，所述计算每个所述子图像区域对应的增益补偿值，具体包括：
计算每个所述子图像区域的拍摄角度；
根据光源照明特征曲线和计算出的每个所述子图像区域的拍摄角度，确定出每个所述子图像区域对应的增益补偿值。
其中，所述计算每个所述子图像区域的拍摄角度，具体包括：
根据公式：计算每个所述子图像区域的拍摄角度；
其中，θi为所述动捕相机第i子图像区域的拍摄角度，f是所述动捕相机镜头的焦距，Vi是从所述图像的中心到第i子图像区域边缘的距离值，Vi-1是从所述图像的中心到第i-1子图像区域边缘的距离值。
其中，在执行所述根据计算出的所述增益补偿值调节每个所述子图像区域的增益之后，所述方法还包括：
获取所述同种目标物所成图像的分布区域；
以所述所有分布区域的其中之一为基准分布区域，判断其余每一所述分布区域与所述基准分布区域的灰度值之差是否均在预设误差范围内；
若判断结果为否，则根据所述基准分布区域与其余每一分布区域的灰度值之比以及光源照明特征曲线，对所有子图像区域的增益值进行调整。
相应地，本发明实施例还提供了一种图像亮度调节装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项所述的图像亮度调节方法的步骤。
最后，本发明实施例还提供了一种图像亮度调节装置，用于调节动捕相机拍摄的图像的亮度，所述装置包括：
划分模块，用于将所述图像划分为多个子图像区域；
计算模块，用于计算所述划分模块划分的每个所述子图像区域对应的增益补偿值；
调节模块，用于根据所述计算模块计算出的所述增益补偿值调节每个所述子图像区域的增益，以使得同种目标物在所述多个子图像区域中所成图像的亮度一致；
其中，同一所述子图像区域的亮度一致，所述同种目标物为距所述动捕相机距离相同、种类相同且拍摄角度不同的目标物。
其中，所述划分模块，具体用于：
以同心圆或同心正方形形式将所述图像划分为多个子图像区域。
其中，所述计算模块包括：
计算单元，用于计算每个所述子图像区域对应的增益补偿值；
确定单元，用于根据光源照明特征曲线和所述计算单元计算出的每个所述子图像区域的拍摄角度，确定出每个所述子图像区域对应的增益补偿值。
其中，所述计算单元，具体用于：
根据公式：计算每个所述子图像区域的拍摄角度；
其中，θi为所述动捕相机第i子图像区域的拍摄角度，f是所述动捕相机镜头的焦距，Vi是从所述图像的中心到第i子图像区域边缘的距离值，Vi-1是从所述图像的中心到第i-1子图像区域边缘的距离值。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：
首先将动捕相机拍摄的图像划分为多个亮度一致的子图像区域，然后再计算每一个子图像区域的增益补偿值，最后根据计算出的增益补偿值，对每一个子图像区域进行亮度调节，从而使得同种目标物在所述多个子图像区域中所成图像的亮度均匀、一致。用户以该亮度均匀、一致的图像为标准进行增益等参数的调节时，图像画面不会部分区域出现过亮或过暗的现象，从而避免了图像出现过多杂点或图像模糊的问题，有效保证动捕相机的捕捉效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的图像亮度调节方法的第一实施例的流程示意图；
图2是以同心圆形式划分图像的实施例的示意图；
图3是以同心正方形形式划分图像的实施例的示意图；
图4是图1中步骤102的实施例的流程示意图；
图5是图4中步骤401的实施例的流程示意图；
图6是本发明提供的图像亮度调节方法的第二实施例的流程示意图；
图7是本发明提供的图像亮度调节装置的实施例的结构框图；
图8是本发明提供的图像亮度调节装置的实施例的另一结构框图；
图9是图8中计算模块的实施例的结构框图；
图10是本发明提供的图像亮度调节装置的实施例的另一结构框图；
图11-a是本发明提供的5个同种目标物与动捕相机之间的距离的示意图；
图11-b是本发明提供的5个同种目标物在动捕相机上的成像示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
承接背景技术的描述，由于动捕相机拍摄的图像的亮度不均匀。需要说明的是，此处所说的图像的亮度不均匀，指的是距动捕相机相同距离、种类相同且不同拍摄角度的至少两个同种目标物在该图像中所成的图像的亮度不一样，不均匀。当用户以该图像的中心区域作为参数调节标准的话，由于图像的边缘区域会显得比较暗，此时图像会显示过于模糊，这会影响动捕相机边缘区域的远距离捕捉效果；而当用户以该图像的边缘区域作为参数调节标准，由于图像的中心区域比较亮，那么在离动捕相机较近的捕捉区域则可能会出现过亮的现象，此时图像中则会出现太多杂点，这会影响动捕相机中心区域的近距离捕捉效果。显然，动捕相机拍摄图像的区域亮度不均匀大大地限制了动捕相机的捕捉效果。
为提升动捕相机的捕捉效果，则需要保证动捕相机拍摄的图像的亮度均匀，这样用户以该亮度均匀的图像为标准进行参数调节时，方能保证动捕相机的捕捉效果。
鉴于动捕相机的亮度不均匀是因为动捕相机光源本身发光不均匀造成的，而用户无法改变光源的这一特性，又为了达到动捕相机拍摄的图像亮度均匀的这一目的，因此可以考虑对动捕相机拍摄的图像进行增益补偿，以保证同种目标物在同一图像各个区域中所成图像的亮度趋于一致。为此，提出了本发明实施例的图像亮度调节方法及动捕相机，下面将通过具体的实施例进行详细的描述。
图1示出了本发明提供的图像亮度调节方法的第一实施例的流程示意图，该图像亮度调节方法用于调节动捕相机拍摄的图像的亮度，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
步骤101，将动捕相机拍摄的图像划分为多个子图像区域。
由于动捕相机拍摄的图像的亮度不均匀，为对不均匀的图像进行图像亮度的增益补偿，因此可以考虑首先将图像划分为多个子图像区域，并保证同一子图像区域的亮度趋于一致。
为保证同一子图像区域的亮度趋于一致，基于光源的照明特征，在划分动捕相机拍摄的图像时，可以以同心圆或同心正方形形式来划分该图像，如图2和图3所示。其中，图2所示的是，以同心圆形式来进行划分图像，图3所示的是以同心正方形的形式来进行图像划分。
图2中，虚线网格代表动捕相机传感器像元，并以传感器像元的中心为图像的中心进行了图像划分。当然图像的中心也有可能落在中心像素的中心，或者落在中心2X2像素矩阵的中心。基于光源的照明特征划分出多个同心圆区域，从而形成了多个同心环，进而将图像划分成了多个以同心环形式呈现的子图像区域(子图像区域1、2、3…、n)，每个同心环区域中的亮度趋于一致，即子图像区域1的亮度一致、子图像区域2的亮度一致，子图像区域3的亮度一致，以此类推，子图像区域n的亮度一致。需要说明的是，同心圆的直径可以根据实际情况调整，相邻同心圆之间，直径可以相差两个像元也可以相差多个像元。
图3中，虚线网格代表动捕相机传感器像元，并以传感器像元的中心为图像的中心进行了图像划分，当然图像的中心也有可能落在中心像素的中心，或者落在中心2X2像素矩阵的中心。基于光源的照明特征划分出多个同心正方形区域，从而形成了多个正方形区域，进而将图像划分成了多个以同心正方形形式呈现的子图像区域(子图像区域1、2、3…、n)，相邻同心正方形区域之间的亮度趋于一致，即子图像区域1的亮度一致、子图像区域2的亮度一致，子图像区域3的亮度一致，以此类推，子图像区域n的亮度一致。需要说明的是，同心正方形的边长可以根据实际情况调整，相邻同心正方形之间，边长可以相差两个像元也可以相差多个像元。
步骤102，计算每个所述子图像区域对应的增益补偿值。
步骤103，根据计算出的所述增益补偿值调节每个所述子图像区域的增益，以使得同种目标物在所述多个子图像区域中所成图像的亮度一致。
其中，同种目标物为距所述动捕相机距离相同、种类相同且拍摄角度不同的目标物。在步骤102至步骤103中，计算每个子图像区域对应的增益补偿值的目的是，通过计算增益补偿值，能够对各个子图像区域的亮度进行增益补偿，进而使得同种目标物在所述多个子图像区域中所成图像的亮度一致。
举例来说，假定计算出，子图像区域1的增益补偿值为K1，子图像区域2的增益补偿值为K2，子图像区域3的增益补偿值为K3，子图像区域n的增益补偿值为Kn。在计算出各个子图像区域的增益补偿值之后，每个子图像区域的灰度值都乘以相应的增益系数，进而实现对图像中各个子图像区域的亮度调节，以使得同种目标物在所述多个子图像区域中所成图像的亮度一致。
需要说明的是，针对以同心圆形式进行图像划分的情况，在进行图像划分之后，若一个传感器像元跨属多个子图像区域，则以该像元所处最多面积的区域作为该像元的所属的子图像区域，其灰度值乘以该所属区域相应的增益系数即可。
需要说明的另一点是，在具体执行步骤102时，即计算每个子图像区域对应的增益补偿值时，具体操作方式可以通过图4所示的方法进行计算。
如图4所示，是步骤102的实施例的流程示意图，包括：
步骤401，计算每个子图像区域的拍摄角度。
步骤402，根据光源照明特征曲线和计算出的每个所述子图像区域的拍摄角度，确定出每个所述子图像区域对应的增益补偿值。
在具体执行步骤401时，即计算每个子图像区域的拍摄角度时，可以通过如下方式：
根据公式：计算每个所述子图像区域的拍摄角度；
其中，θi为所述动捕相机第i子图像区域的拍摄角度，f是所述动捕相机镜头的焦距，Vi是从所述图像的中心到第i子图像区域边缘的距离值，Vi-1是从所述图像的中心到第i-1子图像区域边缘的距离值。由于f、Vi以及Vi-1均已知，因此，根据上述公式，便可计算出θi。可以理解的是，计算θi的方式不限于上述提到的方式，其他可以计算出图像拍摄角度的方式也在本发明实施例的保护范围之内。
在步骤401中计算出θi之后，那么在步骤402中，便可根据步骤401中计算出的θi和动捕相机的光源照明特征曲线，确定出每个所述子图像区域对应的增益补偿值。
举例来说，如图5所示，是动捕相机的光源照明特征曲线。那么根据图5所示的光源照明特征曲线，通过步骤401中计算出的θi(横轴)便可找出对应的亮度衰减系数αi(纵轴)，则第i子图像区域的增益系数
本发明实施例的图像亮度调节方法，首先将动捕相机拍摄的图像划分为多个亮度一致的子图像区域，然后再计算每一个子图像区域的增益补偿值，最后根据计算出的增益补偿值，对每一个子图像区域进行亮度调节，从而使得同种目标物在所述多个子图像区域中所成图像的亮度一致。用户以该亮度均匀、一致的图像为标准进行增益等参数的调节时，图像画面不会部分区域出现过亮或过暗的现象，从而避免了图像出现过多杂点或图像模糊的问题，有效保证动捕相机的捕捉效果。
需要说明的是，在进行亮度增益补偿调节之后，还可以判断补偿调节后的图像的亮度是否一致，若不一致，还可以根据实际效果，进行一定程度的微调，以确保图像的亮度均匀。下面，将通过图6所示的实施例进行详细描述。
图6示出了本发明提供的图像亮度调节方法的第二实施例的流程示意图，该图像亮度调节方法用于调节动捕相机拍摄的图像的亮度，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
步骤601，将动捕相机拍摄的图像划分为多个子图像区域。
由于动捕相机拍摄的图像的亮度整体不均匀，为对不均匀的图像进行图像亮度的增益补偿，因此可以考虑首先将图像划分为多个子图像区域，并保证同一子图像区域的亮度趋于一致。
为保证同一子图像区域的亮度趋于一致，基于光源的照明特征，在划分动捕相机拍摄的图像时，可以以同心圆或同心正方形形式来划分该图像，如图2和图3所示。其中，图2所示的是，以同心圆形式来进行划分图像，图3所示的是以同心正方形的形式来进行图像划分。
步骤602，计算每个所述子图像区域对应的增益补偿值。
步骤603，根据计算出的所述增益补偿值调节每个所述子图像区域的增益，以使得同种目标物在所述多个子图像区域中所成图像的亮度一致。
步骤602至步骤603中，计算每个子图像区域对应的增益补偿值的目的是，通过计算增益补偿值，能够对各个子图像区域的亮度进行增益补偿，进而使得同种目标物在所述多个子图像区域中所成图像的亮度趋于一致。
可以理解的是，在执行步骤602时，可以采用图4所示的方法。
本发明实施例与图1所示的实施例的区别在于，在根据计算出的增益补偿值调节每个子图像区域的增益之后，还包括：
步骤604，获取所述同种目标物所成图像的分布区域。
步骤605，以所述分布区域的其中之一为基准分布区域，判断其余每一所述分布区域与所述基准分布区域的灰度值之差是否均在预设误差范围内。
步骤606，若判断结果为否，则根据所述基准分布区域与其余每一分布区域的灰度值之比以及光源照明特征曲线，对所有子图像区域的增益值进行调整。
步骤604至步骤606中，引入了判断机制，实际上是判断经增益调节之后的同种目标物所成图像的亮度是否均匀一致。判断方法例如可以是：
首先获取多个所述同种目标物在动捕相机传感器像元上所成图像的所有分布区域，例如，距动捕相机距离相等但拍摄角度不同的5个目标物经动捕相机拍摄之后在传感器像元上所成图像的分布位置，目标物的数量不一样，对应成像数量以及分布区域也会不一样。其中，分布区域指的是同种目标物的成像所属的位置，如图11所示。5个目标物1、2、3、4、5距动捕相机的距离相等，但拍摄角度不同，如图11-a所示，该5个同种目标物在动捕相机传感器上所成图像的对应分别为a1，a2，a3，a4，a5如图11-b所示。
步骤604中，主要目的是确定多个目标物所成图像的分布区域。在获取所有分布区域之后，选择其中一个分布区域作为基准分布区域，然后将其余的每一分布区域分别与该基准分布区域进行比较，判断二者灰度值是否在预设的误差范围内，若在预设的误差范围内，则认为两个分布区域的亮度相同。若不在预设的误差范围内，则认为两个分布区域的亮度不相同。例如，可以选择a3作为基准分布区域，然后将a1，a2、a4，a5分别与a3进行比较，判断二者之间的灰度值是否在预设的误差范围内，若在预设的误差范围内，则认为两个分布区域的亮度相同。若不在预设的误差范围内，则认为两个分布区域的亮度不相同。若存在任意两个分布区域的亮度不相同的情况，则认为需要对图像亮度进行调节。具体调节方法可以是：根据所述基准分布区域与其余每一分布区域的灰度值之比(例如a1，a2、a4，a5分别与a3之间的灰度值之差)以及光源照明特征曲线，对所有子图像区域的增益值进行调整，从而达到同种目标物在所述多个子图像区域中所成图像的亮度一致的目的。
本发明实施例的图像亮度调节方法，首先将动捕相机拍摄的图像划分为多个亮度一致的子图像区域，然后再计算每一个子图像区域的增益补偿值，最后根据计算出的增益补偿值，对每一个子图像区域进行亮度调节，从而使得所有同种目标物在所述多个子图像区域中所成图像的亮度一致。用户以该亮度均匀、一致的图像为标准进行增益等参数的调节时，图像画面不会部分区域出现过亮或过暗的现象，从而避免了图像出现过多杂点或图像模糊的问题，有效保证动捕相机的捕捉效果。
并且，在进行亮度增益补偿调节之后，还可以判断补偿调节后的图像的亮度是否一致，若不一致，还可以根据实际效果，进行一定程度的微调，以保证同种目标物所成图像的亮度均匀。
上述实施例对图像亮度调节方法进行了详细的描述，下面将结合附图，对采用上述图像亮度调节方法的装置，即动捕相机进行详细描述，需要说明的是，关于一些术语的描述与定义，若在图像亮度调节方法中已经进行了详细的描述的，在装置实施例中将不再赘述。
为了实现上述图像亮度调节方法，本发明实施例还提供了一种图像亮度调节装置，具体呈现形式例如可以是动捕相机，用于调节动捕相机拍摄的图像的亮度。如图7所示，该图像亮度调节装置700例如可以包括：存储器701、处理器702以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序703。
其中，处理器702在执行所述计算机程序703时，实现如下步骤：
将所述图像划分为多个子图像区域；
计算每个所述子图像区域对应的增益补偿值；
根据计算出的所述增益补偿值调节每个所述子图像区域的增益，以使得同种目标物在所述多个子图像区域中所成图像的亮度一致；
其中，同一所述子图像区域的亮度一致，所述同种目标物为距所述动捕相机距离相同且拍摄角度不同的目标物。
本发明实施例的图像亮度调节装置700，首先将动捕相机拍摄的图像划分为多个亮度一致的子图像区域，然后再计算每一个子图像区域的增益补偿值，最后根据计算出的增益补偿值，对每一个子图像区域进行亮度调节，从而同种目标物在所述多个子图像区域中所成图像的亮度均匀、一致。用户以该亮度均匀、一致的图像为标准进行增益等参数的调节时，图像画面不会部分区域出现过亮或过暗的现象，从而避免了图像出现过多杂点或图像模糊的问题，有效保证动捕相机的捕捉效果。
需要说明的是，处理器702在执行将所述图像划分为多个子图像区域时，还执行如下步骤：
以同心圆或同心正方形形式将所述图像划分为多个子图像区域。
其中，处理器702在执行计算每个所述子图像区域对应的增益补偿值时，还执行如下步骤：
计算每个所述子图像区域的拍摄角度；
根据光源照明特征曲线和计算出的每个所述子图像区域的拍摄角度，确定出每个所述子图像区域对应的增益补偿值。
处理器702在执行计算每个所述子图像区域的拍摄角度时，还执行如下步骤：
根据公式：计算每个所述子图像区域的拍摄角度；
其中，θi为所述动捕相机第i子图像区域的拍摄角度，f是所述动捕相机镜头的焦距，Vi是从所述图像的中心到第i子图像区域边缘的距离值，Vi-1是从所述图像的中心到第i-1子图像区域边缘的距离值。
处理器702在执行所述根据计算出的所述增益补偿值调节每个所述子图像区域的增益之后，还执行如下步骤：
获取所述同种目标物所成图像的分布区域；
以所述所有分布区域的其中之一为基准分布区域，判断其余每一所述分布区域与所述基准分布区域的灰度值之差是否均在预设误差范围内；
若判断结果为否，则根据所述基准分布区域与其余每一分布区域的灰度值之差以及光源照明特征曲线，对所有子图像区域的增益值进行调整。
相应地，本发明实施例还提供了一种图像亮度调节装置，该装置可以是动捕相机，如图8所示，该装置800包括：划分模块801，计算模块802以及调节模块803。
其中，划分模块801，用于将动捕相机拍摄的图像划分为多个子图像区域。
由于动捕相机拍摄的图像的亮度整体不均匀，为对不均匀的图像进行图像亮度的增益补偿，因此可以考虑首先将图像划分为多个子图像区域，并保证同一子图像区域的亮度趋于一致。
为保证同一子图像区域的亮度趋于一致，基于光源的照明特征，在划分动捕相机拍摄的图像时，划分模块801可以以同心圆或同心正方形形式来划分该图像，如图2和图3所示。其中，图2所示的是，以同心圆形式来进行划分图像，图3所示的是以同心正方形的形式来进行图像划分。
图2中，虚线网格代表动捕相机传感器像元，并以传感器像元的中心为图像的中心进行了图像划分。当然图像的中心也有可能落在中心像素的中心，或者落在中心2X2像素矩阵的中心。基于光源的照明特征划分出多个同心圆区域，从而形成了多个同心环，进而将图像划分成了多个以同心环形式呈现的子图像区域(子图像区域1、2、3…、n)，每个同心环区域中的亮度趋于一致，即子图像区域1的亮度一致、子图像区域2的亮度一致，子图像区域3的亮度一致，以此类推，子图像区域n的亮度一致。需要说明的是，同心圆的直径可以根据实际情况调整，相邻同心圆之间，直径可以相差两个像元也可以相差多个像元。
图3中，虚线网格代表动捕相机传感器像元，并以传感器像元的中心为图像的中心进行了图像划分，当然图像的中心也有可能落在中心像素的中心，或者落在中心2X2像素矩阵的中心。基于光源的照明特征划分出多个同心正方形区域，从而形成了多个正方形区域，进而将图像划分成了多个以同心正方形形式呈现的子图像区域(子图像区域1、2、3…、n)，相邻同心正方形区域之间的亮度趋于一致，即子图像区域1的亮度一致、子图像区域2的亮度一致，子图像区域3的亮度一致，以此类推，子图像区域n的亮度一致。需要说明的是，同心正方形的边长可以根据实际情况调整，相邻同心正方形之间，边长可以相差两个像元也可以相差多个像元。
计算模块802，用于计算划分模块801划分的每个所述子图像区域对应的增益补偿值。
调节模块803，用于根据计算模块802计算出的所述增益补偿值调节每个所述子图像区域的增益，以使得同种目标物在所述多个子图像区域中所成图像的亮度一致。
其中，计算模块802计算每个子图像区域对应的增益补偿值的目的是，通过计算增益补偿值，使得调节模块803能够对各个子图像区域的亮度进行增益补偿，进而使得同种目标物在所述多个子图像区域中所成图像的亮度趋于一致。
举例来说，假定计算出，子图像区域1的增益补偿值为K1，子图像区域2的增益补偿值为K2，子图像区域3的增益补偿值为K3，子图像区域n的增益补偿值为Kn。在计算出各个子图像区域的增益补偿值之后，每个子图像区域的灰度值都乘以相应的增益系数，进而实现对图像中各个子图像区域的亮度调节，以使得同种目标物在所述多个子图像区域中所成图像的亮度一致。
需要说明的是，针对以同心圆形式进行图像划分的情况，在进行图像划分之后，若一个传感器像元跨属多个子图像区域，则以该像元所处最多面积的区域作为该像元的所属的子图像区域，其灰度值乘以该所属区域相应的增益系数即可。
如图9所示，计算模块802具体可以包括：
计算单元8021，计算每个子图像区域的拍摄角度。
确定单元8022，用于根据光源照明特征曲线和计算单元8021计算出的每个所述子图像区域的拍摄角度，确定出每个所述子图像区域对应的增益补偿值。
其中，计算单元8021在计算每个子图像区域的拍摄角度时，可以通过如下方式：
根据公式：计算每个所述子图像区域的拍摄角度；
其中，θi为所述动捕相机第i子图像区域的拍摄角度，f是所述动捕相机镜头的焦距，Vi是从所述图像的中心到第i子图像区域边缘的距离值，Vi-1是从所述图像的中心到第i-1子图像区域边缘的距离值。由于f、Vi以及Vi-1均已知，因此，根据上述公式，便可计算出θi。可以理解的是，计算θi的方式不限于上述提到的方式，其他可以计算出图像拍摄角度的方式也在本发明实施例的保护范围之内。
在计算单元8021计算出拍摄角度之后，确定单元8022便可根据计算出的θi和动捕相机的光源照明特征曲线，确定出每个所述子图像区域对应的增益补偿值。举例来说，如图5所示，是动捕相机的光源照明特征曲线。那么根据图5所示的光源照明特征曲线，通过步骤401中计算出的θi(横轴)便可找出对应的亮度衰减系数αi(纵轴)，则第i子图像区域的增益系数Ki＝1/αi。
本发明实施例的动捕相机，首先将动捕相机拍摄的图像划分为多个亮度一致的子图像区域，然后再计算每一个子图像区域的增益补偿值，最后根据计算出的增益补偿值，对每一个子图像区域进行亮度调节，从而使得同种目标物在所述多个子图像区域中所成图像的图像亮度均匀、一致。用户以该亮度均匀、一致的图像为标准进行增益等参数的调节时，图像画面不会部分区域出现过亮或过暗的现象，从而避免了图像出现过多杂点或图像模糊的问题，有效保证动捕相机的捕捉效果。
需要说明的是，在进行亮度增益补偿调节之后，还可以判断补偿调节后的图像的亮度是否一致，若不一致，还可以根据实际效果，进行一定程度的微调，以确保图像的亮度均匀。下面，将通过图10所示的实施例进行详细描述。
相应地，本发明实施例还提供了一种图像亮度调节装置，如图10所示，该装置800包括：划分模块801，计算模块802以及调节模块803。该装置800还包括：获取模块806、判断模块804以及微调模块805。
其中，获取模块806，用于获取所述同种目标物所成图像的分布区域。
判断模块804，用于以所述所有分布区域的其中之一为基准分布区域，判断其余每一所述分布区域与所述基准分布区域的灰度值之差是否均在预设误差范围内。
微调模块805，用于在所述判断模块804的判断结果为否时，根据所述基准分布区域与其余每一分布区域的灰度值之比以及光源照明特征曲线，对所有子图像区域的增益值进行调整。
即是说，本发明实施例引入了判断机制，实际上是判断经增益调节之后的图像的亮度是否均匀一致。判断方式例如可以是：
首先获取多个所述同种目标物所成图像在动捕相机传感器像元上的所有分布区域，例如，距动捕相机距离相等但拍摄角度不同的5个种类相同的目标物经动捕相机拍摄之后在传感器像元上所成图像的分布位置，对应成像数量以及分布区域也会不一样。其中，分布区域指的是同种目标物的成像所属的位置，如图11所示。5个目标物1、2、3、4、5距动捕相机的距离相等，但拍摄角度不同，如图11-a所示，该5个同种目标物在动捕相机传感器上所成图像的对应分别为a1，a2，a3，a4，a5如图11-b所示。
获取模块806主要目的是确定多个目标物所成图像的分布区域。在获取所有分布区域之后，判断模块804选择其中一个分布区域作为基准分布区域，然后将其余的每一分布区域分别与该基准分布区域进行比较，判断二者灰度值是否在预设的误差范围内，若在预设的误差范围内，则认为两个分布区域的亮度相同。若不在预设的误差范围内，则认为两个分布区域的亮度不相同。例如，可以选择a3作为基准分布区域，然后将a1，a2、a4，a5分别与a3进行比较，判断二者之间的灰度值是否在预设的误差范围内，若在预设的误差范围内，则认为两个分布区域的亮度相同。若不在预设的误差范围内，则认为两个分布区域的亮度不相同。若存在任意两个分布区域的亮度不相同的情况，则认为需要对图像亮度进行调节。具体调节方法可以是：根据所述基准分布区域与其余每一分布区域的灰度值之比(例如a1，a2、a4，a5分别与a3之间的灰度值之比)以及光源照明特征曲线，对所有子图像区域的增益值进行调整，从而达到同种目标物在所述多个子图像区域中所成图像的亮度一致的目的。
本发明实施例的动捕相机，首先将动捕相机拍摄的图像划分为多个亮度一致的子图像区域，然后再计算每一个子图像区域的增益补偿值，最后根据计算出的增益补偿值，对每一个子图像区域进行亮度调节，从而使得所有同种目标物在所述多个子图像区域中所成图像的亮度均匀、一致。用户以该亮度均匀、一致的图像为标准进行增益等参数的调节时，图像画面不会部分区域出现过亮或过暗的现象，从而避免了图像出现过多杂点或图像模糊的问题，有效保证动捕相机的捕捉效果。
并且，在进行亮度增益补偿调节之后，还可以判断补偿调节后的图像的亮度是否一致，若不一致，还可以根据实际效果，进行一定程度的微调，以保证图像的亮度均匀。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种图像亮度调节方法，其特征在于，用于调节动捕相机拍摄的图像的亮度，所述方法包括：
将所述图像划分为多个子图像区域；
计算每个所述子图像区域对应的增益补偿值；
根据计算出的所述增益补偿值调节每个所述子图像区域的增益，以使得同种目标物在所述多个子图像区域中所成图像的亮度一致；
其中，同一所述子图像区域的亮度一致，所述同种目标物为距所述动捕相机距离相同、种类相同且拍摄角度不同的目标物。
2.根据权利要求1所述的图像亮度调节方法，其特征在于，所述将所述图像划分为多个子图像区域，具体包括：
以同心圆或同心正方形形式将所述图像划分为多个子图像区域。
3.根据权利要求1所述的图像亮度调节方法，其特征在于，所述计算每个所述子图像区域对应的增益补偿值，具体包括：
计算每个所述子图像区域的拍摄角度；
根据光源照明特征曲线和计算出的每个所述子图像区域的拍摄角度，确定出每个所述子图像区域对应的增益补偿值。
4.根据权利要求3所述的图像亮度调节方法，其特征在于，所述计算每个所述子图像区域的拍摄角度，具体包括：
根据公式：计算每个所述子图像区域的拍摄角度；
其中，θi为所述动捕相机第i子图像区域的拍摄角度，f是所述动捕相机镜头的焦距，Vi是从所述图像的中心到第i子图像区域边缘的距离值，Vi-1是从所述图像的中心到第i-1子图像区域边缘的距离值。
5.根据权利要求1所述的图像亮度调节方法，其特征在于，在执行所述根据计算出的所述增益补偿值调节每个所述子图像区域的增益之后，所述方法还包括：
获取所述同种目标物所成图像的分布区域；
以所述所有分布区域的其中之一为基准分布区域，判断其余每一所述分布区域与所述基准分布区域的灰度值之差是否均在预设误差范围内；
若判断结果为否，则根据所述基准分布区域与其余每一分布区域的灰度值之比以及光源照明特征曲线，对所有子图像区域的增益值进行调整。
6.一种图像亮度调节装置，其特征在于，用于调节动捕相机拍摄的图像的亮度，所述图像亮度调节装置包括：
划分模块，用于将所述图像划分为多个子图像区域；
计算模块，用于计算所述划分模块划分的每个所述子图像区域对应的增益补偿值；
调节模块，用于根据所述计算模块计算出的所述增益补偿值调节每个所述子图像区域的增益，以使得同种目标物在所述多个子图像区域中所成图像的亮度一致；
其中，同一所述子图像区域的亮度一致，所述同种目标物为距所述动捕相机距离相同、种类相同且拍摄角度不同的目标物。
7.如权利要求6所述的图像亮度调节装置，其特征在于，所述划分模块，具体用于：
以同心圆或同心正方形形式将所述图像划分为多个子图像区域。
8.根据权利要求7所述的图像亮度调节装置，其特征在于，所述计算模块包括：
计算单元，用于计算每个所述子图像区域对应的增益补偿值；
确定单元，用于根据光源照明特征曲线和所述计算单元计算出的每个所述子图像区域的拍摄角度，确定出每个所述子图像区域对应的增益补偿值。
9.如权利要求8所述的图像亮度调节装置，其特征在于，所述计算单元，具体用于：
根据公式：计算每个所述子图像区域的拍摄角度；
其中，θi为所述动捕相机第i子图像区域的拍摄角度，f是所述动捕相机镜头的焦距，Vi是从所述图像的中心到第i子图像区域边缘的距离值，Vi-1是从所述图像的中心到第i-1子图像区域边缘的距离值。
10.一种图像亮度调节装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至5中任一项所述的方法的步骤。
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